第一章工程概述1.1 工程概况上海长江大桥工程位于上海市东部,由长兴岛跨越长江口的北港,至崇明陈家镇,全长约16.55km,本标段为堡镇沙非通航孔60m跨连续梁,桩号范围为k17+318~k19+238。
桥梁结构采用六至七跨预应力混凝土节段连续箱梁,墩号范围:PM81~PM111。
跨径组合:3×(6×60m)+2×(7×60m)=1920m。
平面线形:k17+318~k18+158.170位于半径R=7000m圆曲线上,k18+158.170~k19+238位于直线上。
桥面最大纵坡2.88%,最小纵坡5‰,竖曲线半径R=14000~15000m,桥面横坡2%。
箱梁采用单箱双室斜腹板截面结构,箱梁顶板宽16.95米,底板宽7.0米,翼缘板长度为3.9m,梁中心高为3.6m。
部分墩桥面标高见下表:桥面标高表1.2 自然条件及周边环境1.2.1 地形地貌拟建桥址场区地貌类型陆域和近岸处为河口、砂嘴、砂岛和沙滩地貌,水域为河床、江心暗砂地貌。
崇明岛陆域区地势平坦,分布有较多的明浜和鱼墉;崇明岛地面标高约3.3~3.4m,大堤高程约5.9m。
北港水域江底呈现南北两个水道。
南水道宽约4.2公里,呈宽状“U”字形,水深16~18m,江底略有起伏,幅度约3~4m;北水道宽约800m,最大水深约16m。
江堤外普遍分布有潮滩。
水下砂体较多,在近崇明岛北港北侧分布有一宽约2.7公里的暗砂(堡镇沙),砂体呈现NW—SE走向,与长江迳流方向基本一致,砂体表面较平,最浅处深仅几米,落潮时已露出水面。
B6标地处堡镇沙浅滩,所在水域两端各有2~3跨低水位水深在2m以上,其余桥位水深均不足1m,最低潮位时部分河床露出水面。
1.2.2 水文(1)、潮流桥区涨潮平均流向稳定在294°~234°之间,流速在0.30~0.88m/s之间,涨急流向基本稳定在297°~324°之间,流速在0.54~1.86m/s之间;落潮平均流向基本稳定在137°~144°之间,流速在0.42~1.14m/s之间,落急流向基本稳定在140°~144°之间,流速在0.93~1.64m/s之间。
(2)、潮汐潮位位特征值汇总表(3)波浪北港设计波要素(50年一遇)1.2.3 气象桥区属亚热带海洋性季风气候,冬冷厦热,四季分明,春季多雾,夏季常受台风影响,冬季偶尔降雪,气候温和,雨量充沛。
长江口地区为属东亚季风区,以偏北区风和东南偏南风为多,西南偏西风出现最少。
风向随季节而变化,4~8月盛行南向风,其中7月以南向偏东风为多,11月~翌年2月盛行偏北风。
实测十分钟平均最大风速均为25.0m/s。
(1)、气温(宝山气象站,1959~1990年)历年极端最高气温38.1℃(1953年8月25日)历年极端最低气温-9.4℃(1958年1月16日)多年平均气温15.6℃最高月平均气温27.2℃最低月平均气温 4.1℃(2)、降水(长兴气象站,1960~1990年)最大年降水量1324.8mm(1983年)最小年降水量687.1mm(1978年)年平均降水量989.1mm年平均雨天120天(3)、雾多年平均雾日28天最多年雾日40天最少年雾日17天(4)风长江口地区为属东亚季风区,以偏北区风和东南偏南风为多,西南偏西风出现最少。
风向随季节而变化,4~8月盛行南向风,其中7月以南向偏东风为多,11月~翌年2月盛行偏北风。
实测十分钟平均最大风速均为25.0m/s。
1.2.4 周边环境B6标范围内下游侧布置6m宽栈桥,栈桥顶面标高+6.0m,距离承台边缘净距离约6m。
第二章设备概述上下游幅箱梁各布置一台架桥机。
架桥机拼装至Pm112墩边跨时结束,架桥机拆除在Pm110墩~Pm112墩之间进行。
在Pm79墩提梁站设有一台180t提梁龙门吊,龙门吊轨距29m,支腿位于Pm79~Pm80桥面箱梁外侧斜腹板上,起升高度8m(轨道上)。
本方案针对两台架桥机和一台龙门吊的结构特点和构件重量,根据施工进度,在《架桥机、龙门吊装拆安全专项方案》的基础上,编制详细的拆除方案。
根据设备特点、施工进度,综合安全因素,决定采用150t全回转浮吊拆除上述2台架桥机和1台龙门吊。
设备拆除顺序:TP75架桥机(上游)→180t龙门吊→SDL60架桥机(下游)。
架桥机拆除前先后退半跨,使其位于Pm109~Pm112墩之间;龙门吊则前进至Pm79~Pm80墩之间。
2.1 TP75架桥机上游幅架桥机采用挪威NRS公司设计的TP75型两跨式支撑架桥机,全长168m。
TP75型架桥机示意图TP75型架桥机由主桁结构、支承结构、起重天车三大部分组成。
其中支承结构包含前支腿、前中支腿、后中支腿,后支腿及临时中支腿五大部件。
在箱梁悬臂拼装时,主桁架由前支腿和两个中支腿支承,完成节段的拼装、架设。
架桥机移动时,由前后两中支腿承担架桥机传来的主要荷载并完成主桁纵、横移。
前、后中支腿完全一样,可互相倒换。
起重天车的起重能力按180吨设计,数量为2台。
前端设置行车一台,起重能力10t。
TP75型架桥机部件重量表主桁架为架桥机的承重结构,为双榀三角形桁架形式。
主桁架总长168米,整个桁架共分14个节段,单节长度为12米,两片主桁架中心距为7.5米,高7.0m,单片桁架底宽2.5m。
TP75型架桥机主桁架断面图TP75型架桥机主桁架分节表(单片)2.2 SDL60架桥机下游幅架桥机为我公司设计制造的SDL60型上行式拼装架桥机。
架桥机全长150m。
SDL60型架桥机示意图架桥机由起重机、主桁结构、吊具、前支腿、两个中支腿(含走行推进装置)、后支腿、辅助绞车、液压系统、电气系统等组成。
SDL60型架桥机部件重量表主桁结构由两组平行的三角形桁架组成。
主桁架中心间距7.8m,主桁架之间净距4.91m,每组桁架的宽度2.55m,高度6.4m. 两组桁架之间通过前、后横联及斜撑连成一体。
纵导梁上弦杆顶部设有起重机纵移轨道,下弦杆底部设有纵导梁前移轨道。
主桁上下弦间的连接采用剪力销及高强螺栓的组合模式。
SDL60型架桥机主桁架分节表(单片)SDL60型架桥机主桁架断面图2.3 龙门吊龙门吊主要由大车金属结构、起重小车、大车走行机构、吊具、司机室、电缆卷筒、电气系统、电动葫芦支架、自动防风铁楔、梯子平台等组成。
180t龙门吊示意图大车金属结构由两片主梁、两片支腿等组成。
主梁为箱形结构,分段之间采用螺栓连接。
刚性支腿和横梁为箱形结构,柔性支腿为钢管,两端连接均采用端法兰螺栓连接。
起重小车由2套卷筒组、2套传动机构、2套滑轮组、1套吊具、1台小车架和车轮组等组成。
大车运行机构采用单轨走行方案,由8台单轨走行台车组成,2台单轨走行台车之间由一根平衡梁连接。
180t龙门吊部件重量表2.4 浮吊架桥机和龙门吊拆除采用“华勇起重18”号150t全回转起重船进行。
150t浮吊主要参数浮吊起重负荷参数见本方案附件。
第三章 TP75架桥机拆除方案Pm111墩“T”构拼装完成后,TP75架桥机向前过跨至16m位置,进行第五联末边跨悬挂作业。
边跨作业时,临时中支腿位于Pm112墩墩顶锚固,前支腿拆除下半节,悬空在B7标桥面。
边跨作业过程中,“华勇起重18”号浮吊进场,完成报监手续后,锚泊于Pm112墩上游位置。
利用锚艇抛设6只霍尔锚,分别位于桥区上游220m和下游80m。
浮吊先停泊于Pm112墩上游待命。
钢丝绳用工作船牵引穿越栈桥后带在定位锚上。
(见《浮吊锚泊定位图(一)》)拆除原则:先拆除将楼梯、走道等附属设施拆卸干净;旋转吊具下放到桥面单独吊除;起重天车根据浮吊起重能力卷扬机和金属结构分次拆除,钢丝绳事先抽掉;主桁架按分节长度整体拆除,拆除时浮吊采取定点作业,主桁架在拆除过程中不断向前转移;中支腿、前后支腿均采取一次性拆除。
TP75架桥机拆除具体步骤如下(详见《TP75型架桥机拆除步骤图》):1)安装两片桁架间平联联系杆。
2)边跨悬挂节段拼装完毕、湿接缝养护期间,先将前方的起重天车1和辅助桁车拆除。
起重天车分卷扬机和金属结构两大部件吊装,采用浮吊小构拆除。
为减少起重天车1拆除过程中对湿接缝的影响。
湿接缝浇筑前,起重天车1和辅助桁车均停在Pm112墩中支腿墩顶附近。
3)边跨合龙钢束张拉完成后,正式开始架桥机拆除作业。
前支腿顶升油缸支顶于桥面,利用起重天车2将临时中支腿转移至Pm111墩南侧8m处锚固。
4)起重天车2退回至Pm110墩墩顶作为配重。
先拆除前平联,随后回缩前支腿油缸,在主桁架悬臂状态下拆除前支腿。
5)由前向后依次拆除前6节主桁架(首1、2、3、4、4、6节,还剩8节主桁架)。
主桁架按先外侧(靠浮吊侧)、后内侧(中央分隔带侧)顺序拆除。
外侧主桁架利用浮吊主构按1~2节整节吊装上浮吊甲板,再在甲板上分节吊装上运输;内侧主桁架利用浮吊小构单节吊装上运输船。
吊装时,先用钢丝绳将主桁架捆绑挂钩,浮吊带紧钢丝绳,使待吊的主桁架节段处于失重的临界状态,随后拆除节间连接螺栓。
为防止高强螺栓拆除后主桁架节段晃动,除了应保持浮吊吊钩位于主桁架重心位置外,还应事先用钢丝绳将预分离的桁架临时锁定。
吊装用钢丝绳采用6×37+1×66钢芯钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1770MPa,最小破断拉力2450KN。
TP75架桥机单节主桁架吊装图TP75架桥机外侧两节主桁架吊装图6)架桥机主桁架前进26m,使前端位于距Pm111墩以北30m处。
前进过程中,起重天车2始终位于Pm110~Pm111墩跨中。
7)拆除前端一根平联联系杆。
由前向后依次拆除前2节主桁架(首6、5节,还剩6节主桁架)。
8)顶升后支腿油缸,支顶于桥面。
用起重天车2将中支腿2转移至距Pm110墩北侧26m处锚固。
随后收起后支腿。
9)架桥机主桁架前进24m,使前端位于距Pm111墩以北30m处。
前进过程中,起重天车2始终位于近中支腿2北侧。
10)由前向后依次拆除前2节主桁架(5、4节,还剩4节主桁架)。
11)顶升后支腿油缸,支顶于桥面。
用起重天车2将中支腿2转移至距Pm111墩南侧20m处锚固。
随后收起后支腿。
12)架桥机主桁架前进8m,使前端位于距Pm111墩以北14m处。
前进过程中,起重天车2始终位于两中支腿之间。
13)拆除后端一根平联联系杆。
拆除前端一节主桁架(还剩3节主桁架)。
14)拆除起重天车2。
15)收起前后中支腿顶升油缸,主桁架落架,使临时中支腿与中支腿共同受力。
16)浮吊转移至Pm110~Pm111跨。
期间利用50t汽车吊拆除后平联和后支腿。
17)解除各节主桁架间连接螺栓,并依次将剩余各节主桁架吊装上运输船。
剩余主桁架拆除顺序为从尾部向前部,拆除尾部第一节时必须用浮吊将主桁架吊紧。